為了評估步進電機的特性，必須具有必要的測量方法，從本節(jié)開始，我們將首先描述步進電機的靜態(tài)轉矩特性和步進角精度。

靜態(tài)轉矩特性

靜態(tài)轉矩特性是步進電動機的轉子靜態(tài)（平衡狀態(tài)）的特性，該特性與時間無關。恒定轉矩特性也稱為角靜態(tài)特性或剛度特性。它是步進電動機定子在直流激勵下的負載轉矩與轉子位移角之間的關系。如右圖所示，該轉矩按照正弦定律變化，最大轉矩是所產(chǎn)生的靜態(tài)轉矩T與位移角θ之間的關系。

其中，圖中的θ，θL和θM是機械角。 θM是生成TM的角度。 2相PM型或2相HB型的步距角相同。根據(jù)上述公式和有問題的公式《步進電機的基本特性：靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)轉矩特性》：θL=（2θM/π）反正弦（TL/TM），已知負載轉矩TL確定位移角θL的大小。

由于步進電動機的負載確定角位置，因此當負載轉矩TL恒定時，θL越小，角度精度越高。因此，步進電動機的最大靜態(tài)轉矩（保持轉矩）TM必須較大。通過連續(xù)測量TL和θL，可以獲得靜態(tài)轉矩特性曲線。

步進電動機的靜態(tài)轉矩特性可以是單相勵磁或兩相勵磁。角θ是電角。

兩相勵磁轉矩：TAB的（公式1）和（公式2）如下。

2相勵磁轉矩是1相（根數(shù)2）的√2倍，相移為π/4,1相勵磁轉矩TA，TB和2相勵磁轉矩TAB如下所示在下圖中。

其次，它描述了如何測量這些扭矩。近來，由測量設備的專業(yè)制造商生產(chǎn)的步進電動機轉矩測量設備在市場上，并且在此不再描述用于這種設備的測試方法。

靜態(tài)轉矩特性的測量

轉矩表：固定步進電機。如下圖所示讀取扭矩儀和角度儀的讀數(shù)，并繪制本文中第一幅圖所示的帶有角度和扭矩的距離角特性曲線。如果不測量角度，則只能測量最大靜態(tài)扭矩TM。

滑輪重量法：如下圖所示，用滑輪和重物替換上圖中的扭矩計。通過使用電位計或編碼器依次改變重物W的重量來測量角度，可以獲得與扭矩計相同的扭矩曲線。

應力計和編碼器：必須手動讀取上述兩種方法的扭矩值，這需要花費時間才能測量，并且無法自動獲得扭矩曲線。相反，如下圖所示，應變儀扭矩計和光學兩軸編碼器直接連接到步進電機，并且可以使用扭矩計，編碼器和記錄器連續(xù)測量靜態(tài)扭矩特性。

為了使電動機旋轉，您需要使用減速器來降低電動機的速度。齒輪嚙合減少了重量變化。此時，您需要使用至少比轉子慣性大10倍的飛輪。將被添加。在齒輪的負載方向上增加重量，以最大程度地減小齒隙。下圖曲線是上圖方法的測試曲線，調(diào)整了被測電機的電源電壓，并測量了靜態(tài)轉矩特性。被測電動機的尺寸為42mm，長度為33mm，兩相HB型，1.8°，每相35Ω，轉子慣性為15g?cm2。

測量時，需要使用參考砝碼校正Y軸的扭矩值，并使用X-Y記錄儀直接讀取扭矩值。

下圖是通過改變勵磁相位來測量單相勵磁和兩相勵磁的靜態(tài)轉矩特性的圖?？梢钥闯?，單相勵磁和兩相勵磁產(chǎn)生的轉矩的大小和停止位置是不同的。即，相位差與轉矩之間的關系如第二圖所示。本文中的圖表。

定位（齒槽）轉矩特性測量法

轉子中帶有永磁體的步進電機如果未向定子線圈供電，則轉子旋轉時轉子將產(chǎn)生轉矩。此時，由永磁體產(chǎn)生的轉矩稱為齒槽轉矩或定位轉矩。該轉矩通過感應計和編碼器方法進行測量，但是齒槽轉矩僅為靜態(tài)轉矩的10％，因此需要更改轉矩計的測量范圍。為了獲得準確的測量數(shù)據(jù)，步進電機，編碼器，扭矩傳感器的同軸度必須良好，考慮使用可拆卸的聯(lián)軸器，并注意不要產(chǎn)生摩擦扭矩。

上面兩個轉矩特性圖是所測試的步進電機的靜態(tài)轉矩特性。由于齒槽轉矩過小，因此，如果同時表示靜轉矩和齒槽轉矩，則齒槽轉矩θ和τ的效果不明確。如下圖所示，由步進電機的靜態(tài)轉矩特性得出的齒槽轉矩大于實際齒槽轉矩。實際測試的步進電機規(guī)格使用兩相HB型，3.6°步進角，四個主極步進電機，齒槽轉矩為靜態(tài)轉矩頻率的四倍，額定電壓為12V。角度特性會受到影響。當輸入電壓降低到5V時，靜態(tài)轉矩特性會嚴重失真，因為齒槽轉矩波形不會發(fā)生變化。因此，為了在節(jié)能狀態(tài)下以12V至5V工作，應根據(jù)負載情況注意控制位置誤差。